В индукционном нагревательном оборудовании тепло в металле, который имеет хорошую электропроводность, выделяется за счет токов, индуктированных переменным электромагнитным полем. Благодаря чему, происходит бесконтактное нагревание металла. Таким способом можно достигать температуры, при которой расплавится даже тугоплавкие металлы.
Характеристика индукционной печи
Такой способ нагрева широко применяют при выполнении закалки, отжига, нормализации и отпуска металла.
Конструкция индукционной печи. Главным рабочим элементом печи является индуктор, который подает электрические волны. Для нагрева, металл помещают внутрь индуктора. В процессе работы, электромагнитные волны, исходящие от индуктора, попадают на металлическую заготовку, и затухают в ней. Теплота в заготовке образуется от энергии волны. Если форма электромагнитной волны будет максимально близка к форме заготовки – возрастет эффективность нагрева. Поэтому индукторы могут быть различных форм. Например, для цилиндрических деталей используют индукторы в виде спирали. В некоторых конструкциях печей используются индукторы сложной формы, если необходимо сконцентрировать энергию в конкретной зоне заготовки.
Особенности работы индукционных нагревателей
При индукционном способе появляется возможность регулировать пространственное положение зоны прохождения вихревых токов. Иными словами – изменяя положение нагреваемой детали, достигаются две цели. Первое: можно легко проводить нагрев небольшого участка заготовки. Ведь вихревые токи проходят в границах площади, которую охватывает индуктор. При таких условиях, нагреваться будет только та часть заготовки, которая находится непосредственно внутри индуктора. Второе: можно менять эффективность передачи тепловой энергии. Это возможно благодаря зависимости глубины зоны вращения вихревого тока, от частоты тока в индукторе. Если частоты низкие - глубина увеличивается, и наоборот. Приближая нагреваемое тело к поверхности индуктора – увеличивается интенсивность нагрева. Более подробную информацию можно найти в разделе линии индукционного нагрева.
Главный параметр индукционного оборудования – частота. Для оптимального процесса работы печи при нагреве металла, применяют разные частоты, которые меняются в диапазоне 50 Гц-5 Мгц.
Достоинства индукционного нагрева
- Прямое нагревание метала. При нем электрическая энергия передается непосредственно в тело, которое необходимо нагреть. Такие условия значительно повышают скорость нагревания. В печах с косвенным действием, металл нагревается от теплоты в рабочем пространстве. Соответственно, тепло постепенно проникает в заготовку, нагревая сначала поверхность, а потом весь металл.
- Нет необходимости в контактных устройствах. Такая особенность прямого нагрева дает удобство для поточного автоматизированного производства.
- Улучшенные условия закалки металла. Достигается за счет поверхностного эффекта. Ведь при индукционном нагреве, поверхность металла нагревается очень быстро, что позволяет достичь высокого показателя твердости поверхности. Внутри же, закаляемая деталь будет иметь относительную вязкость. Такой процесс закалки проводится намного быстрее остальных, и гораздо экономичнее.
- Простота конструкции. В индукционных печах нет оборудования для сжигания топлива и установок для подачи и удаления горячих дымовых газов. При их работе нет необходимости постоянно поддерживать и контролировать процесс горения и температуру в рабочем пространстве. Благодаря чему повышается производительность. Отсутствие процесса горения, делает индукционную печь более экологичной, улучшая при этом условия труда.
